DE1258864C2 - Verfahren zur gewinnung hellfarbiger salze von sulfofettsaeureestern - Google Patents
Verfahren zur gewinnung hellfarbiger salze von sulfofettsaeureesternInfo
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Description
Nach der USA.-Patentschrift 2 460 968 lassen sich gesättigte Fettsäureester einwertiger Alkohole durch
Behandeln mit Chlorsulfonsäure in Gegenwart von Tetrachlorkohlenstoff in die entsprechenden Sulfonsäuren
überführen. Beim Nacharbeiten dieses Verfahrens zeigte sich, daß man innerhalb der für ein technisches
Verfahren in Frage kommenden Reaktionszeiten nur unvollständig sulfonierte, recht dunkel gefärbte
Sulfonsäuren erhält. Zwar ist in dieser Patentschrift auch die Möglichkeit erwähnt, die Sulfonsäuren
mit Hypochloriten, Wasserstoffperoxid oder Persalzen zu bleichen, jedoch werden über die dabei
einzuhaltenden Bedingungen keine näheren Angaben gemacht.
Die ältere deutsche Patentschrift 1 179 931 beschreibt ein Verfahren zur Gewinnung hellfarbiger
kapillaraktiver Sulfonsäuren von gesättigten Fettsäureestern einwertiger Alkohole und gegebenenfalls derer
Salze durch Bleichen der rohen Sulfonierungsprodukte mit Wasserstoffperoxid und gegebenenfalls Neutralisieren
der gebleichten Sulfonierungsprodukte.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung 1 Mol Fettsäurerest. Bevorzugt liegt der Überschuß
hellfarbiger Salze der Ester von oc-Sulfofettsäuren mit im Bereich von 0,1 bis 0,7 und insbesondere von 0,1
bis 28 C-Atomen im Fettsäurerest und einwertigen, bis 0,4 Mol Schwefeltrioxid.
primären, aliphatischen, 1 bis 20 C-Atome enthalten- Das Wasserstoffperoxid wird vorzugsweise in Men-
den Alkoholen durch Behandeln der Sulfonierungs- 5 gen von 1 bis 4% des Gewichtes des zu bleichenden
produkte entsprechender, eine Jodzahl unterhalb 5 rohen Sulfonierungsproduktes angewandt. Diese Men-
aufweisender Fettsäureester mit bekannten oxydieren- genangaben beziehen sich auf 100%iges H2O2; selbst-
den Bleichmitteln. Das Verfahren ist dadurch gekenn- verständlich wird das Produkt bevorzugt in Form
zeichnet, daß man seiner handelsüblichen Konzentrate mit beispielsweise
a) saure Sulfonierungsprodukte, die aus den ent- ίο 20 bis 75, vorzugsweise von 30 bis 50 Gewichtsprozent
sprechenden Fettsäureestern durch Sulfonieren H2O2 verarbeitet.
mit gasförmigem, inertgasverdünntem Schwefel- Es empfiehlt sich, bei der Vorbleiche die Bedintrioxid
in Abwesenheit von Lösungsmitteln her- gungen einzuhalten, wie sie in der eingangs erwähnten
gestellt worden sind, mit Wasserstoffperoxid, deutschen Patentschrift 1179 931 definiert sind. Daunter
den Umsetzungsbedingungen Wasserstoff- 15 nach bleicht man mit Wasserstoffperoxid oder Wasserperoxid
bildenden Stoffen, chloriger Säure, deren Stoffperoxid bildenden Stoffen in Gegenwart solcher
Salzen oder Chlordioxid bei 40 bis 900C bis auf Mengen an Wasser, daß zu Beginn der Bleiche — recheinen
Farbwert der Blaukomponente von hoch- nerisch betrachtet — ein SO3-H2O-Gemisch vorlieg
stens 5 vorbleicht, wobei man 0,2 bis 6 %, bezogen dessen SO3-Gehalt einerseits 90 Gewichtsprozent nicht
auf das Gewicht des rohen sauren Sulfonierungs- 20 übersteigt und andererseits nicht unter dem einer
Produktes, an 100 %igem Wasserstoffperoxid ver- 20 %igen Schwefelsäure liegt.
wendet bzw. bei Verwendung anderer Oxydations- An Stelle des Wasserstoffperoxids lassen sich aber
mittel so viel, wie den genannten Wasserstoff- auch dessen unter den Reaktionsbedingungen Wasserperoxiden
äquivalent sind, stoffpefoxid bildende Verbindungen verwenden, wie
b) das erhaltene vorgebleichte Umsetzungsgemisch 25 z. B. dessen Salze, dessen Peroxidhydrate oder dessen
mit so viel Neutralisationsmittel (nämlich Hy- Anlagerungsverbindungen an organische Substanzen,
droxide, Carbonate oder Bicarbonate des Am- Als Salze des Wasserstoffperoxids sind die Peroxide
moniums, Natriums, Kaliums, Magnesiums oder der Alkalien oder Erdalkalien, insbesondere die des
niedere organische Amine oder Alkylolamine mit Natriums, Kaliums, Magnesiums, Calciums, Stron-1
bis 10 C-Atomen) versetzt, daß wenigstens 75 % 30 tiums und Bariums zu nennen. Als Peroxidhydrate
der rohen Sulfonsäure neutralisiert sind, wobei seien die Borate, Carbonate, Orthophpsphate, Pyrodie
Menge an Neutralisationsmittel höchstens so phosphate, Polyphosphate, insbesondere Tripolygroß
ist, daß der pH-Wert des neutralisierten phosphate der Alkalien, vor allem des Natriums oder
Sulfonierungsproduktes höchstens 10,5 beträgt, Kaliums genannt. Als Anlagerungsverbindungen des
c) das nach b) erhaltene Umsetzungsgemisch mit 35 Wasserstoffperoxids an organische Verbindungen seien
Wasserstoffperoxid, unter den Umsetzungsbedin- die vom Harnstoff oder vom Hexamethylentetramin
gungen Wasserstoffperoxid bildenden Stoffen, abgeleiteten erwähnt.
chloriger Säure, deren Salzen oder Chlordioxid Diese Substanzen werden vorzugsweise in wäßriger
bei 50 bis 1000C oder mit unterchloriger Säure, Lösung oder Aufschlämmung eingesetzt, wobei die
deren Salzen oder freiem Chlor bei 10 bis 50°C 40 Menge des eingebrachten Wassers ebenso groß sein
nachbleicht, wobei man 0,2 bis 6%, bezogen auf kann wie die mit den obenerwähnten handelsüblichen
das Gewicht des rohen sauren Sulfonierungs- Wasserstoffperoxidkonzentraten. Diese wäßrigen Löproduktes,
an 100 %igem Wasserstoffperoxid ver- sungen oder Aufschlämmungen können beispielsweise
wendet bzw. bei Verwendung anderer Oxydations- 20 bis 80, vorzugsweise 40 bis 60 Gewichtsprozent an
mittel so viel, wie den genannten Wasserstoff- 45 Salzen des Wasserstoffperoxids, an Peroxidhydraten
peroxidmengen äquivalent ist. oder an Anlagerungsverbindungen des Wasserstoff-Der
technische Fortschritt des erfindungsgemäßen peroxids an organische Verbindungen enthalten.
Verfahrens liegt nicht nur in der Möglichkeit, die sehr Man kann aber auch als Bleichmittel bei der Vordunkel gefärbten sauren Sulfonierungsprodukte bis bleiche chlorige Säure, deren Salze sowie Chlordioxid auf völlig befriedigende Farbwerte bleichen zu können, 50 einsetzen. Das Chlordioxid kann beispielsweise als sondern auch in den geringen Mengen der dabei ver- Gas eingeleitet oder als Lösung in geeigneten Lösungswendeten Bleichmittel, die den Aktivsubstanzgehalt mitteln zugesetzt werden.
Verfahrens liegt nicht nur in der Möglichkeit, die sehr Man kann aber auch als Bleichmittel bei der Vordunkel gefärbten sauren Sulfonierungsprodukte bis bleiche chlorige Säure, deren Salze sowie Chlordioxid auf völlig befriedigende Farbwerte bleichen zu können, 50 einsetzen. Das Chlordioxid kann beispielsweise als sondern auch in den geringen Mengen der dabei ver- Gas eingeleitet oder als Lösung in geeigneten Lösungswendeten Bleichmittel, die den Aktivsubstanzgehalt mitteln zugesetzt werden.
der Verfahrensprodukte praktisch nicht herabsetzen. Diese an Stelle des Wasserstoffperoxids zu verwen-
Es empfiehlt sich, Fettsäureester zu verarbeiten, aus denden Substanzen werden in Mengen angewandt,
denen man Verunreinigungen, wie sie Naturfette oft 55 die in bezug auf ihre Oxidationsfähigkeit den oben
enthalten, nach an sich bekannten Methoden entfernt angegebenen Wasserstoffsuperoxidmengen äquivalent
hat. Vor allen Dingen sollen die zu sulfonierenden sind. Bei der Berechnung der Äquivalenz ist zu berück-
Fettsäureester weitgehend gesättigt sein, d.h., deren sichtigen, welche Mengen bleichwirksamen Sauerstoffes
Jodzahlen sollen vorzugsweise unterhalb von 2 und unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen von den
insbesondere unterhalb von 1 liegen. Aus diesen Aus- 60 jeweils verwandten Oxydationsmitteln abgegeben wer-
gangsmaterialien erhält man die erfindungsgemäß zu den können; so stellt beispielsweise das Chlordioxid
bleichenden Sulfonierungsprodukte durch Umsetzen seinen gesamten Sauerstoff zum Bleichen zur Ver-
mit gasförmigem Schwefeltrioxid, wobei man durch fügung.
das vollständig aufgeschmolzene, nicht mit Lösungs- Zum Bleichen der rohen sauren Sulfonierungsmitteln
verdünnte Ausgangsmaterial einen schwefel- 65 produkte mit Wasserstoffperoxid setzt man dieses
trioxidhaltigen Gasstrom hindurchleitet. Die so erhal- bzw. die an dessen Stelle zu verwendenden Bleichtenen
Sulfonierungsprodukte können 0,05 bis 1 Mol mittel vorzugsweise in wäßriger Lösung oder AufSchwefeltrioxid im Überschuß enthalten, bezogen auf schlämmung zum rohen Sulfonierungsprodukt zu und
5 6
bringt das Gemisch auf die Bleichtemperatur, sofern Stoffperoxid. Sollte daher ein solches Paar von Oxy-
sich nicht das rohe Sulfonierungsprodukt auf der dationsmitteln verwendet werden, so ist darauf zu
Bleichtemperatur befunden hat. Bei Verwendung von achten, daß das in der ersten Stufe verwendete Oxy-
Wasserstoffperoxid oder Wasserstoffperoxid bildenden dationsmittel vollständig verbraucht ist, bevor das
Bleichmitteln ist entweder die Temperatur zu Beginn 5 Oxydationsmittel der zweiten Stufe zugesetzt wird,
der Bleiche allmählich zu erhöhen oder das Wasser- oder das Oxydationsmittel der zweiten Stufe muß in
Stoffperoxid allmählich dem warmen Sulfonierungs- entsprechend größerer Menge angewandt werden,
produkt zuzusetzen, damit eine unerwünschte, mehr Die Menge der in der zweiten Bleichstufe zu ver-
oder weniger spontane Temperaturerhöhung durch wendenden Oxydationsmittel kann ebenso groß sein,
die Bleiche vermieden wird. io wie sie oben für die erste Bleichstufe angegeben wurde;
Die Dauer des Bleichens variiert mit dem Ausgangs- man kann aber in manchen Fällen einen besseren
material, der Wasserstoffperoxidmenge und Tempe- Bleicherfolg erzielen als bei einer nur in saurem
ratur, die in der Vorbleiche 40 bis 9O0C Betragen soll. Medium durchgeführten Bleiche, wenn man bei un-
Kurze Reaktionszeiten von beispielsweise 2 bis 15 Mi- veränderter Gesamtmenge an Oxydationsmitteln einen
nuten werden im allgemeinen bei hohen Temperaturen 15 Teil desselben vor und einen weiten Teil nach der
von beispielsweise 70 bis 9O0C angewandt, während Neutralisation einwirken läßt.
man bei niedrigen Temperaturen von beispielsweise Dabei kann das gesamte Oxydationsmittel zu Beginn
40 bis 700C mit Reaktionszeiten von 15 Minuten bis zugesetzt werden; man kann das Oxydationsmittel
5 Stunden arbeitet. Diese Zeiten sind nur als Rieht- aber auch portionsweise vor und nach der Neutraliwerte
zu betrachten; die Bleichdauer kann kürzer 20 sation bzw. während derselben zusetzen,
oder länger sein und im Bereich von 1 Minute bis Die Dauer der Nachbleiche kann innerhalb weiter
75 Stunden liegen. Grenzen schwanken. Die Mindestbleichzeit ist selbst-
In der ersten Bleichstufe wird das saure Sulfonie- verständlich von der Beschaffenheit des Ausgangsrungsprodukt
so weit aufgehellt, bis die Blaukompo- materials, dem verwendeten Bleichmittel und von der
nente auf einen Farbwert von höchstens 5, Vorzugs- 25 Bleichtemperatur abhängig. Arbeitet man mit unterweise
von unter 1 gesenkt worden ist. Zweckmäßiger- chloriger Säure, ihren Salzen oder mit Chlor, so liegt
weise wird jedoch so lange gebleicht, bis auch der die Mindestbleichzeit bei Temperaturen von 20 bis
Rotwert weitgehend, etwa bis auf einen Farbwert von 400C etwa bei 30 bis 10 Minuten, bei Temperaturen
20 und vorzugsweise von unter 10 gesenkt wurde. von 10 bis 200C etwa bei 60 bis 30 Minuten. Arbeitet
Diese Farbwerte gelten für eine in bezug auf saures 30 man mit Wasserstoffperoxid oder unter den Reaktions-Sulfonierungsprodukt
5%ige wäßrige Lösung des bedingungen Wasserstoffperoxid bildenden Substanzen, neutralisierten Produktes, gemessen im Loviband- dann liegt die Mindestbleichzeit bei Temperaturen von
Tintometer in einer 4"-Küvette. 50 bis 8O0C etwa im Bereich von einer Stunde, bei
Die mehr oder weniger stark gebleichten sauren Arbeitstemperaturen von 10 bis 300C etwa im Bereich
Sulfonierungsprodukte werden nun neutralisiert; so- 35 von 12 Stunden. Nach oben hin ist die Bleichzeit
weit man hierzu Alkylolamine verwendet, kommen praktisch unbegrenzt. Man kann das mit dem Bleichvorzugsweise
solche bis zu 6 Kohlenstoffatomen im mittel versetzte neutralisierte Sulfonierungsprodukt sich
Molekül in Frage. Die Neutralisation soll wenigstens selbst überlassen, man kann es insbesondere bei techso
weit gehen, daß 75% und insbesondere 100% der nischer Arbeitsweise bis zu einer Weiterverarbeitung
anwesenden Sulfonsäuren neutralisiert sind. Da die 40 lagern, und es verläuft dann die Bleiche ohne jedes
zu bleichenden Substanzen in den meisten Fällen weitere Zutun.
überschüssiges Sulfonierungsmittel enthalten, wurden Wie bereits eingangs erwähnt, beschreibt die USA.-
diese, falls sie nicht neutralisiert werden, das nachzu- Patentschrift 2 460 968 das Sulfonieren von gesättigten
bleichende Produkt schwach sauer einstellen. Ist das Fettsäureestern durch Behandeln derselben mit Chlor-
nicht erwünscht, so kann man auch das überschüssige 45 sulfonsäure in Tetrachlorkohlenstoff und erwähnt das
Sulfonierungsmittel neutralisieren, und man kann Bleichen der dabei entstandenen a-Sulfofettsäureester
sogar das Reaktionsprodukt bis zu einem pH-Wert mit bekannten Bleichmitteln. Allerdings werden die
von 10,5, vorzugsweise bis zu einem pH-Wert von 9 Ausbeuten bei der Sulfonierung von Estern (Beispiel 3)
einstellen. im Vergleich zur Sulfonierung der Fettsäuren als
Arbeitet man mit unterschloriger Säure, ihren Salzen 50 weniger befriedigend bezeichnet; aus diesem Grunde
oder mit Chlor, dann empfiehlt es sich, bei Tempe- hat man in der Patentschrift wohl auch die Herstellung
raturen von 15 bis 400C zu bleichen; arbeitet man von «-Sulf of ettsäureestern durch Verestern der a-Sulfo-
aber mit Wasserstoffperoxid oder chloriger Säure bzw. fettsäuren viel ausführlicher beschrieben,
deren Salzen oder mit Chlordioxid, dann empfiehlt es Nach der USA.-Patentschrift 2 195 187 erhält man
sich, bei erhöhten Temperaturen zu arbeiten, etwa im 55 durch Sulfonieren in flüssigem Schwefeldioxid gelöster
Bereich von 50 bis 8O0C. Fettsäureester, gegebenenfalls in Anwesenheit geringer
Verwendet man nach der Neutralisation dasselbe Mengen an Wasser, mit Schwefeltrioxid nicht die
Bleichmittel, das bereits bei der sauren Bleiche benutzt a-Sulfofettsäureester, sondern die freien Sulfofett-
worden ist, dann kann man vor dem Verbrauch des säuren.
gesamten Bleichmittels neutralisieren, so daß das im 60 Ähnliches ist der USA.-Patentschrift 1 926 442 zu
teilweise gebleichten neutralisierten Sulfonierungs- entnehmen; sie beschreibt ein Verfahren zur Herstelprodukt
noch vorhandene Bleichmittel nach der Neu- lung von Sulfofettsäureestern durch Sulfonieren von
tralisation weiterreagiert. Fettsäuren oder deren Estern mit Schwefeltrioxid.
Verwendet man jedoch in den beiden Bleichstufen Es war also bei der Sulfonierung mit Schwefeltrioxid
verschiedene Oxydationsmittel, so ist darauf zu achten, 65 bzw. bei der erfindungsgemäßen Bleiche eine Spaltung
daß sich manche Oxydationsmittel durch gegenseitige der Esterbindung zu erwarten. Dies dürfte auch der
Oxydation bzw. Reduktion verbrauchen. Dies gilt Grund sein, warum die Vorschläge der USA.-Patent-
beispielsweise für unterschlorige Säure und Wasser- schrift 2 460 968, Fettsäureester direkt zu sulfonieren
und dann zu bleichen, in der Fachwelt keinen Widerhall gefunden haben; werden doch im »Journal of the
American Oil Chemists' Society« 37 (1960), S. 679, rechte Spalte, 4. Absatz von unten die beim Sulfonieren
von Fettsäureestern mit Schwefeltrioxid in chlorhaltigen Lösungsmitteln stattfindende Hydrolyse der Esterbindung
und die Schwierigkeiten der Reinigung dieser Produkte erwähnt.
Angesichts dieses Standes der Technik war die Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens
auch darum nicht zu erwarten, weil die mit dem Bleichmittel
eingeschleppte Menge an Wasser ausreicht, um den gesamten Fettsäureester zu spalten, was angesichts
der im rphen Sulfonierungsprodukt vorhandenen Mengen
an Schwefeltrioxid durchaus zu erwarten gewesen wäre. Das ist aber nicht der Fall; die Esterbindung
der eingesetzten Fettsäureester bleibt beim Einhalten der anspruchsgemäßen Arbeitsbedingungen sowohl
bei der Sulfonierung als auch bei der Bleiche erhalten.
Beispiele 1 und 2
Das rohe Sulfonierungsprodukt, dessen Verarbeitung in diesen Beispielen beschrieben ist, wurde aus
einem hydrierten Palmkernf ettsäureäthylester (JZ =0,4) durch Einleiten gasförmigen, mit der 20fachen Luftmenge
verdünnten Schwefeltrioxids bei 80 ° C hergestellt. Im Laufe von I1J4, Stunden wurden pro Mol Fettsäurerest
1,3 Mol Schwefeltrioxid zugegeben; danach wurde das Reaktionsprodukt noch 15 Minuten lang auf 80° C
gehalten und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Sulfonierungsprodukt hatte einen Schwefeltrioxidgehalt
von etwa 7,8 Gewichtsprozent.
Die Oxydationsmittel wurden in der unten angegebenen Menge, bezogen auf das Gewicht des rohen
Sulfonierungsproduktes, in Form 40%iger wäßriger Lösungen bzw. Aufschlämmungen eingerührt. Dann
wurde das Gemisch eine gewisse Zeit lang erwärmt. Danach wurde mit 10 %iger Natronlauge neutralisiert,
bis das Sulfonierungsprodukt einschließlich des darin
ίο vorhandenen überschüssigen Sulfonierungsmittels neutralisiert worden war (pH = 7). Dann wurden erneut
Bleichmittel zugegeben; die in der zweiten Stufe eingehaltene Bleichtemperatur und die Dauer des Bleichens
sind in der Tabelle angegeben. Die Farbwerte des neutralisierten Produktes wurden mit Hilfe eines
Lovibond-Tintometers in einer 4"-Küvette gemessen. Die Konzentration der zu messenden Lösungen wurde
auf 5 Gewichtsprozent eingestellt, bezogen auf rohes saures Sulfonierungsprodukt.
Da zur Durchführung der in den Beispielen beschriebenen Versuche Sulfonierungsprodukte aus verschiedenen
Herstellungschargen verwendet wurden, sind die bei verschiedenen Beispielen erhaltenen Ergebnisse
untereinander nicht vergleichbar. Nur die innerhalb eines Beispiels genannten Werte sind miteinander vergleichbar,
weil hier die verarbeiteten Ausgangsmaterialien völlig identisch waren.
Die erhaltenen Ergebnisse sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich; darin sind die Beispiele la und
Id bis If als nicht in den Schutzumfang fallende Vergleichsversuche anzusehen.
Beispiel | Bleichbedingungen | Gelb | Farbwerte Rot |
Blau |
la | sauer: 1% H2O2 1 Stunde bei 6O0C neutral: nicht gebleicht |
19 | 3,6 | 0 |
Ib ' | sauer: 1% H2O2 1 Stunde bei 6O0C neutral: 3% NaOCl-Lauge mit 13 % Aktivchlor 3 Stunden bei 25 0C |
5 | 0,9 | 0 |
Ic | sauer: 1% H2O2 1 Stunde bei 6O0C neutral: 6% NaOCl-Lauge mit 13 % Aktivchlor 3 Stunden bei 25° C |
4,1 | 0,7 | 0 |
Id | sauer: 2% H2O2 1 Stunde bei 60°C neutral: nicht gebleicht |
5 | 1,2 | 0 |
Ie | sauer: nicht gebleicht neutral: 3% H2O2 5 Stunden bei 8O0C |
27 | 11 | 0,4 |
If | sauer: nicht gebleicht neutral: 6% NaOCl-Lauge mit 13 % Aktivchlor 3 Stunden bei 25 0C |
27 | 13,4 | 1,6 |
2 | sauer: 1% H2O2 1 Stunde bei 6O0C neutral: 1 % H2O2 5 Stunden bei 8O0C |
8 | 1,5 | 0 |
Sulfonierungsprodukt wurde sich selbst überlassen, wobei es auf Raumtemperatur abkühlte. Das bis zur
Dieses Beispiel beschreibt eine Ausführungsform Neutralisation noch nicht verbrauchte Wasserstoffdes
Verfahrens gemäß Patentanspruch 7. peroxid wirkte weiter. Im Zeitpunkt der Neutralisation
Das in einer Laboratoriumsapparatur in kontinuier- 60 und 24 Stunden nach der Neutralisation wurden follichem
Betrieb im Laufe einiger Stunden angefallene gende Farbwerte gemessen: Gelb: 9 bzw. 6; Rot: 1,6
Sulfonierungsprodukt gemäß Beispiel 1 wurde nach Zusatz von 2,5 % seines Gewichtes an H2O2 1 Stunde
bei 55 bis 6O0C gehalten. Danach wurden die Sulfonsäure
und das überschüssige Sulfonierungsmittel mit 65 Dieses Beispiel beschreibt zum Teil Ausführungs-10%iger
Natronlauge neutralisiert; Im Zeitpunkt der formen gemäß Patentanspruchs.
Neutralisation waren nur 70 % des zugesetzten Wasserstoffperoxids verbraucht worden; das neutralisierte
bzw. 0,8; Blau: 0 bzw. 0.
Nach den Angaben des Beispiels 1 wurde gehärteter Palmkernfettsäureäthylester (JZ = 0,1) sulfoniert. Das
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saure Sulfonierungsprodukt wurde nach Zusatz von 1% seines Gewichtes an H2O2 (als 40%ige wäßrige
Lösung) 30 Minuten lang bei 55 bis 6OC erwärmt. Das so vorgebleichte Produkt (Farbwert der Rotkomponente
unter 5) wurde in drei Portionen aufgeteilt.
Die erste Portion wurde durch Zusatz von 10 %iger wäßriger Natronlauge bis zum Erreichen eines pH-Wertes
von 7 neutralisiert und kurz erwärmt, um eventuell noch vorhandene Spuren von H2O2 zu
ersetzen. Dann wurden 3 % (bezogen auf das Gewicht des saueren Sulfonierungsproduktes, aus dem das
Sulfonat hergestellt war) einer wäßrigen 13%igen Natriumhypochloritlösung zugesetzt und 2 Stunden
auf 500C erwärmt. Danach wurden folgende Farbwerte
gemessen: Gelb: 4,0, Rot: 0,3; Blau: 0,0.
Zu der zweiten Portion des sauren Sulfonierungsproduktes wurde «so viel der 10%igen Natronlauge
zugesetzt, daß 75% der gebildeten Sulfonsäure neutralisiert waren. Darauf wurde, wie bei der ersten
Portion beschrieben, mit Hypochlorit gebleicht. Nach beendeter Bleiche wurde die Lösung auf pH = 7 eingestellt,
und es wurden folgende Farbwerte gemessen: Gelb: 3,5; Rot: 0,2; Blau: 0,0.
Die dritte Portion wurde mit 10 %iger Natronlauge auf pH = 9 eingestellt und, wie bei der ersten Portion
beschrieben, mit Hypochlorit gebleicht. Das gebleichte Produkt wurde mit H2SO4 auf pH = 7 gebracht. Es
wurden folgende Farbwerte gemessen: Gelb: 5,0; Rot: 0,4; Blau: 0,0.
SO3 sulfoniert. Das saure Sulfonierungsprodukt wurde
in drei Portionen geteilt; je eine Portion wurde unter Anwendung von 1, 1,5 bzw. 2 Gewichtsprozent H2O2
vorgebleicht. Dabei wurde das H2O2 in einer solchen
Konzentration angewandt, daß die erhaltenen Produkte zu Beginn der Bleiche 55 % freies SO3 und 45 %
Wasser enthalten. Die mit H2O2 versetzten Sulfonierungsprodukte
wurden 10 Minuten lang auf 60°C gehalten, dann durch Zusatz von 10%iger wäßriger
ίο Natronlauge bis zum Erreichen eines pH-Wertes von
7 neutralisiert und kurz erwärmt, um eventuell noch vorhandene Spuren von H2O2 zu ersetzen.
In der zweiten Stufe wurde mit NaClO oder mit NaClO2 gebleicht. Das NaClO wurde als Hypochloritlauge
dem auf 200C abgekühlten vorgebleichten Produkt zugesetzt; die Farbwerte wurden 10 Minuten
später gemessen. Das NaClO2 dagegen wurde als wäßrige Lösung bei 6O0C zugegeben; anschließend
wurde das Produkt noch 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Die Farbwerte wurden in diesem
Fall zweimal gemessen; zum ersten Mal 30 Minuten nach der Zugabe des NaClO2; zum zweiten Mal nachdem
das so erhaltene Produkt über Nacht bei Zimmertemperatur gestanden hatte.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt; die in Klammern aufgeführten Farbwerte
wurden nach Stehen über Nacht gemessen.
In der ersten Zeile sind die Farbwerte des Ausgangsmaterials angegeben.
Einige Zahlenwerte sind als nicht in den Schutz-umfang
fallende Vergleichsversuche anzusehen; diese sind in den Spalten »H2O2« und »Gelb« mit »(—)«
bezeichnet.
Dieses Beispiel beschreibt zum Teil Ausführungsformen gemäß Patentanspruch 3.
290 g gehärteter Talgfettsäuremethylester (JZ = 0,1) wurden, wie im Beispiel 1 beschrieben, mit 112 g SO3
sulfoniert. Das saure Sulfonierungsprodukt wurde durch Zusatz von 2% seines Gewichtes an H2O2
(40%ige wäßrige Lösung) 30 Minuten lang bei 6O0C vorgebleicht.
Wie im vorhergehenden Beispiel wurde dann das vorgebleichte Sulfonierungsprodukt in drei Portionen
aufgeteilt, mit wechselnden Mengen 5%iger Natronlauge zersetzt und mit Hypochlorit gebleicht, dessen
Menge allerdings 7% betrug, bezogen auf die Menge an saurem Sulfonierungsprodukt, aus der jede Portion
hergestellt war (Farbwert der Rotkomponente unter 5). Nach der Bleiche wurden die drei Lösungen auf
pH = 7 gebracht. Es wurden folgende Farbwerte gemessen:
Erste Portion (auf pH = 7 neutralisiert): Gelb: 8,0; Rot: 0,9; Blau: 0.
Zweite Portion (75% der Sulfonsäure neutralisiert: Gelb: 5,0; Rot: 0,6; Blau: 0.
Dritte Portion (auf pH = 9 eingestellt): Gelb: 5,0; Rot: 0,8; Blau: 0,0.
Dritte Portion (auf pH = 9 eingestellt): Gelb: 5,0; Rot: 0,8; Blau: 0,0.
55
60 /■_
Dieses Beispiel beschreibt in der Vorbleichstufe eine Ausführüngsform gemäß Patentanspruch 2.
Gehärteter Palmkernfettsäureäthylester (JZ = 0,1) wurde, in ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 angegeben,
bei 8O0C innerhalb von 3 Stunden mit 130 Molprozent
Angewandtes Bleichmittel | NaClO | NaClO2 | Farbwerte | Gelb | Rot | Blau |
in Gewichtsprozent, | _ | |||||
bezogen auf die im | — | — | 28 | 25" | ||
Sulfonierungsprodukt | 2,1 | — | (-) 15,0 | 3,4 | —■ | |
enthaltene Aktivsubstanz | —. | 1 | 1,4 | —. | — | |
H2O2 | 5,0 | 0,1 | —, | |||
_ | 2 | (2,4) | — | |||
(-)i | 6,0 | 0,1 | ||||
1 | 3 | (2,4) | — | |||
1 | 4,0 | — | ||||
— | — | (2,0) | — | — | ||
1 | 2,1 | —· | (-) 10,0 | 2 | — | |
— | 1 | 1,0 | —■ | — | ||
1 | 1,6 | .— | ||||
— | 2 | (1,4) | — | — | ||
(-)1,5 | 1,8 | — | — | |||
1,5 | — | 3 | (1,0) | — | — | |
1,5 | 1,8 | .— | — | |||
— | — | (0,9) | — | — | ||
1,5 | 2,1 | — | (-) 4,0 | 0,7 | — | |
1 | 0,5 | — | — | |||
1,5 | 1,8 | — | — | |||
2 | (1,2) | — | — | |||
(-)2 | 1,8 | — | .—. , | |||
2 | 3 | (0,9) | — | — | ||
2 | 1,9 | . . | ||||
(0,8) | — | — | ||||
2 | ||||||
2 | ||||||
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung hellfarbiger Salze der Ester von α-Sulfofettsäuren mit 6 bis 28 C-Atomen
im Fettsäurerest und einwertigen, primären, aliphatischen, 1 bis 20 C-Atome enthaltenden Alkoholen
durch Behandeln der Sulfonierungsprodukte entsprechender, eine Jodzahl unterhalb 5 aufweisender
Fettsäureester mit bekannten oxydierenden Bleichmitteln, dadurch gekennzeichnet,
daß man
a) saure Sulfonierungsprodukte, die aus den entsprechenden Fettsäureestern durch Sulfonieren
mit gasförmigem, inertgasverdünntem Schwe- 1^
feltrioxid in Abwesenheit von Lösungsmitteln hergestellt worden sind, mit Wasserstoffperoxid,
unter den Umsetzungsbedingungen Wasserstoffperoxid bildenden Stoffen, chloriger Säure, deren Salzen oder Chlordioxid bei 40
bis 900C bis auf einen Farbwert der Blaukomponente von höchstens 5 vorbleicht, wobei
man 0,2 bis 6%, bezogen auf das Gewicht des rohen sauren Sulfonierungsproduktes, an
100 %igem Wasserstoffperoxid verwendet bzw. bei Verwendung anderer Oxydationsmittel so
viel, wie den genannten Wasserstoffperoxidmengen äquivalent ist,
b) das erhaltene vorgebleichte Umsetzungsgemisch mit so viel Neutralisationsmittel (nämlich
Hydroxide, Carbonate oder Bicarbonate des Ammoniums, Natriums, Kaliums, Magnesiums
oder niedere organische Amine oder Alkylolamine mit 1 bis 10 C-Atomen) versetzt,
daß wenigstens 75% der rohen Sulfonsäure neutralisiert sind, wobei die Menge an Neutralisationsmittel
höchstens so groß ist, daß der pH-Wert des neutralisierten Sulfonierungsproduktes
höchstens 10,5 beträgt,
c) das nach b) erhaltene Umsetzungsgemisch mit Wasserstoffperoxid, unter den Umsetzungsbedingungen Wasserstoffperoxid bildenden
Stoffen, chloriger Säure, deren Salzen oder Chlordioxid bei 50 bis 100° C oder mit unterchloriger
Säure, deren Salzen oder freiem Chlor bei 10 bis 50°C nachbleicht, wobei man 0,2 bis 6 %, bezogen auf das Gewicht des rohen
sauren Sulfonierungsproduktes, an 100%igem Wasserstoffperoxid verwendet bzw. bei Ver-Wendung
anderer Oxydationsmittel so viel, wie den genannten Wasserstoffperoxidmengen äquivalent ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Vorbleiche mit Wasserstoffperoxid
oder Wasserstoffperoxid bildenden Stoffen bleicht, wobei man in Gegenwart solcher
Mengen an Wasser arbeitet, daß zu Beginn der Bleiche — rechnerisch betrachtet — ein SO3-H2O-Gemisch
vorliegt, dessen SO3-Gehalt einerseits Gewichtsprozent nicht übersteigt und andererseits
nicht unter dem einer 20 %igen Schwefelsäure liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert der vorgebleichten
sauren Sulfonierungsprodukte auf unterhalb 9 einstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Neutralisation erst
dann durchführt, wenn durch die Vorbleiche ein Farbwert für die Blaukomponente unterhalb 1 und
vorzugsweise ein Farbwert für die Rotkomponente unterhalb 10 erreicht worden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bleiche der neutralisierten
Produkte mit unterchloriger Säure oder ihren Salzen bei Temperaturen von 15 bis 4O0C
durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bleiche der neutralisierten
Produkte mit Wasserstoffperoxid, unter den Reaktionsbedingungen Wasserstoffperoxid bildenden
Substanzen, chloriger Säure oder deren Salzen bei Temperaturen von 60 bis 8O0C durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die unter Verwendung
von Wasserstoffperoxid, Wasserstoffperoxid bildenden Substanzen oder chloriger Säure oder deren
Salzen bzw. Chlordioxid vorgebleichten sauren Sulfonierungsprodukte zu einem Zeitpunkt neutralisiert,
zu dem das zugesetzte Bleichmittel noch nicht völlig verbraucht ist, und die Bleiche nach
der Neutralisation mit Hilfe des in der ersten Bleichstufe nicht verbrauchten Bleichmittels vonstatten
gehen läßt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Neutralisation
angewandte Oxydationsmenge 1 bis 4 Gewichtsprozent H2O2 äquivalent ist, bezogen auf das
Gewicht des rohen sauren Sulfonierungsproduktes.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vor und nach der Neutralisation
auf die in den Verunreinigungen der sauren Sulfonierungsprodukte insgesamt einwirkenden Oxydationsmittelmengen
höchstens 6 und vorzugsweise höchstens 4 Gewichtsprozent H2O2 äquivalent
sind, bezogen auf das Gewicht des rohen sauren Sulfonierungsproduktes.
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---|---|---|---|
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